Post on 21-Feb-2020
Normas e Datas
• Atendimento ao estudante: quarta-feira de 14:30 - 15:30 na sala 3024 A.
• Presença é obrigatória as aulas de lab. e os alunos somente podem faltar a uma prática.
• A partir da segunda falta a média de lab. será reduzida em 10%
• Os alunos com menos de 75% de presença serão reprovados por falta.
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http://dfnae.fis.uerj.br/twiki/bin/view/DFNAE/FisicaExp
Introdução as Ondas Eletromagnéticas
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4,3x1014 freqüencia ⟶ 7,5x1014 (Hz)comp. de onda λ 700 550 500 400 "(nm)
• Uma onda eletromagnética é um campo eletromagnético (i.e. composto de um campo elétrico e um campo magnético) que oscila e se propaga.
• Para diferentes frequencias temos distintos tipos de O.E.: ondas de radio, a luz visível, UV, raios-X, etc.
Introdução as Ondas Eletromagnéticas
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• Algumas fontes de ondas eletromagnéticas são:
✓ Sol e estrelas;
✓ rádio/televisão/celular;
✓ microondas;
✓ radios cósmicos;
✓ seres vivos (infravermelho) e qualquer objeto “quente”
c =1
��0µ0
= 299 792 458 m/s
B = Bm.sen(kx� �t)
Propriedades das O.E.Descrevendo os campos elétricos e magnéticos.
E = Em.sen(kx� �t)
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no vácuo todas as O.E. se propagam com a mesma velocidade c.
c =Em
Bm=
E
B
Amplitudes
v =!
k= �f
f =1
T=
!
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frequencia
velocidade comp. de onda
Propriedades das O.E.• Os campos E e B são perpendiculares à direção de propagação da
onda (onda transversal);
• O campo elétrico é perpendicular ao campo magnético;
• O produto vetorial E x B aponta no sentido de propagação da onda;
• Os campos variam senoidalmente, com a mesma frequência e estão em fase.
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S =�
energia/tempo
area
⇥
instantanea
=�
potencia
area
⇥
instantanea
=W
m2
|S| =1µ0
E.B =1
cµ0E2
Transporte de EnergiaA taxa de transporte de energia por unidade de área por parte de uma onda eletromagnética é descrita por um vetor S, conhecido por vetor de Poynting.
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no SI:
Fluxo instantâneo de energia
S =1µ0
E�B Aponta na direção de propagação
Transporte de EnergiaNa prática, a grande utilidade é o valor médio de S, também conhecido como intensidade I da onda.
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I = Smed =< S >=1
cµ0< E2 >
E = Em.sen(kx� �t)para:
logo,
< sen2x >=12
sen2x + cos2x = 1 E2m = 2E2
I =1
cµ0< E2
m.sen2(kx� �t) >=1
cµ0E2
I =ener g i a / tempo
a r ea=
dU / dt�. R 2
Fonte anisotrópica
Uma fonte envia ondas através de um feixe que se espalha sob a forma de um cone com seção transversal circular.
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R = rtg�I =
dU/dt
⇥(tg�)21r2
Comparando os tipos de fontes
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I =dU/dt
⇥(tg�)21r2
I � 1r2
Tanto para fontes isotrópicas e
anisotrópicas temos que:
I =dU/dt
4�.r2
Vamos verificar experimentalmente!
constante
Objetivo
Determinar a dependência da intensidade luminosa em função da distância entre a fonte luminosa e o detector.
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I � A1r2
Material Utilizado
• fonte incandescente de luz
• fotômetro
• ponta de prova de fibra óptica
• banco óptico
• suporte para a ponta de prova
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ProcedimentosCalibração de Ponto Zero do Fotômetro:
1. Regule o seletor de sensibilidade do fotômetro (botão “sensitivity”) para a maior escala (escala 1000, menor sensibilidade);
2. Retire a fibra ótica do fotômetro e cubra a entrada de luz com um objeto preto; 3. Com a luz da sala apagada, regule o seletor de sensibilidade do fotômetro para a
menor escala (escala 0.1, de maior sensibilidade); 4. Ajuste o botão de ajuste do zero (“ZERO ADJUST”) de forma que o ponteiro do
fotômetro se posicione em cima do zero da escala.; 5. Depois de realizado o ajuste, gire o seletor de sensibilidade até a escala 1000 e então
retire o objeto preto do fotômetro.
Determinação da intensidade máxima: • Com o detector posicionado na distância mínima, (ou seja, máxima intensidade),
regule o seletor de sensibilidade para o maior valor possível, tal que o ponteiro permaneça no máximo da escala (10), utilizando para isso o botão de ajuste de sensibilidade
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• Graficar I vs. r e log I vs. log r .
• Fazer ajuste MMQ no segundo grafico, lembrando que se
I = A r-n
então
log I = b - n log r ,
com b = log A constante.
• Verificar que o valor de n coincide com o esperado pela teoría.
Resultados
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Resultados
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Faça dois gráficos:
Determine através do gráfico o coef. angular e linear, entretanto note que:
I
r
log(I)
log(r)
log(I)⇥ log(r)I ⇥ r
I = Ar�n
log(I) = b� n log(r)
b = log(A)
I � A1r2 Aplicando o logaritmo
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